MINERALISCHE ADSORBENSMITTEL, FILTERMITTEL UND TROCKNUNGSMITTEL
Molekularsiebe sind kristalline Metallalumosilikate mit einem dreidimensionalen Verbindungsnetzwerk aus Siliciumdioxid- und Aluminiumoxid-Tetraedern. Durch Erhitzen wird natürliches Hydratwasser aus diesem Netzwerk entfernt, um gleichmäßige Hohlräume zu erzeugen, die Moleküle einer bestimmten Größe selektiv adsorbieren.
Bei Gasphasenanwendungen wird normalerweise ein 4- bis 8-Mesh-Sieb verwendet, während bei Flüssigphasenanwendungen der 8- bis 12-Mesh-Typ üblich ist. Die Pulverformen der 3A-, 4A-, 5A- und 13X-Siebe eignen sich für spezielle Anwendungen.
Molekularsiebe, die seit langem für ihre Trocknungsfähigkeit (sogar bis 90 °C) bekannt sind, haben kürzlich ihre Nützlichkeit in synthetischen organischen Verfahren bewiesen und ermöglichen häufig die Isolierung gewünschter Produkte aus Kondensationsreaktionen, die im Allgemeinen ungünstigen Gleichgewichten unterliegen. Diese synthetischen Zeolithe entfernen nachweislich Wasser, Alkohole (einschließlich Methanol und Ethanol) und HCl aus Systemen wie Ketimin- und Enaminsynthesen, Esterkondensationen und der Umwandlung ungesättigter Aldehyde in Polyenale.
| Typ | 3A |
| Zusammensetzung | 0,6 K2O: 0,40 Na2O : 1 Al2O3 : 2,0 ± 0,1SiO2 : x H2O |
| Beschreibung | Die 3A-Form wird hergestellt, indem die inhärenten Natriumionen der 4A-Struktur durch Kaliumkationen ersetzt werden, wodurch die effektive Porengröße auf ~3 Å reduziert wird, ausgenommen Durchmesser >3 Å, z. B. Ethan. |
| Hauptanwendungen | Kommerzielle Dehydratisierung ungesättigter Kohlenwasserstoffströme, einschließlich Spaltgas, Propylen, Butadien, Acetylen; Trocknen polarer Flüssigkeiten wie Methanol und Ethanol. Adsorption von Molekülen wie NH3 und H2O aus einem N2/H2-Strom. Gilt als Allzweck-Trocknungsmittel in polaren und unpolaren Medien. |
| Typ | 4A |
| Zusammensetzung | 1 Na2O: 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1 SiO2 : x H2O |
| Beschreibung | Diese Natriumform repräsentiert die Typ-A-Familie der Molekularsiebe. Die effektive Porenöffnung beträgt 4 Å, sodass Moleküle mit einem effektiven Durchmesser von >4 Å, z. B. Propan, ausgeschlossen sind. |
| Hauptanwendungen | Bevorzugt für die statische Dehydrierung in geschlossenen Flüssigkeits- oder Gassystemen, z. B. bei der Verpackung von Medikamenten, elektrischen Bauteilen und verderblichen Chemikalien; Wasserabscheidung in Druck- und Kunststoffsystemen und Trocknung gesättigter Kohlenwasserstoffströme. Zu den adsorbierten Spezies gehören SO2, CO2, H2S, C2H4, C2H6 und C3H6. Gilt allgemein als universelles Trocknungsmittel in polaren und unpolaren Medien. |
| Typ | 5A |
| Zusammensetzung | 0,80 CaO : 0,20 Na2O : 1 Al2O3: 2,0 ± 0,1 SiO2: x H2O |
| Beschreibung | Zweiwertige Calciumionen anstelle von Natriumkationen ergeben Öffnungen von ~5 Å, die Moleküle mit einem effektiven Durchmesser von >5 Å, z. B. alle 4-Kohlenstoffringe und Isoverbindungen, ausschließen. |
| Hauptanwendungen | Trennung normaler Paraffine von verzweigtkettigen und zyklischen Kohlenwasserstoffen; Entfernung von H2S, CO2 und Mercaptanen aus Erdgas. Zu den adsorbierten Molekülen gehören nC4H10, nC4H9OH, C3H8 bis C22H46 und Dichlordifluormethan (Freon 12®). |
| Typ | 13X |
| Zusammensetzung | 1 Na2O: 1 Al2O3 : 2,8 ± 0,2 SiO2 : xH2O |
| Beschreibung | Die Natriumform stellt die Grundstruktur der Typ-X-Familie dar, mit einer effektiven Porenöffnung im Bereich von 910¼. Adsorbiert beispielsweise (C4F9)3N nicht. |
| Hauptanwendungen | Kommerzielle Gastrocknung, Luftreinigung von Pflanzenfutter (gleichzeitige Entfernung von H2O und CO2) und Süßung flüssiger Kohlenwasserstoffe/Erdgase (Entfernung von H2S und Mercaptan). |
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16.06.2023
